CN204948066U - 一种具有高发射功率的nfc有源通信接口 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无线通信领域，具体涉及一种具有高发射功率的NFC有源通信接口。由NFC通信天线、通信天线匹配电路、RF模式开关、NFC收发器、RF天线开关、能量发送天线和能量发送天线匹配电路组成；所述NFC收发器的天线接口连接RF模式开关的公共接口，RF模式开关的第一射频接口连接通信天线匹配电路的一端，通信天线匹配电路的另一端连接RF天线开关的一端，RF天线开关的另一端连接NFC通信天线，RF模式开关的第二射频接口通过能量发送天线匹配电路连接能量发送天线，本实用新型的有益效果：本实用新型可大大提高NFC有源通信接口的射频发射功率，为与其通信的NFC装置提供大量电能。这些额外的电能将允许该NFC装置提供更多的功能，更高的性能，更好的用户体验。

Description

一种具有高发射功率的NFC有源通信接口

技术领域

本实用新型属于无线通信领域，具体涉及一种具有高发射功率的NFC有源通信接口。

背景技术

NFC(近场通信)由于使用了磁场作为信息载体，实现了比传统无线通信短得多的通信距离（几厘米），具有安全性高、使用方便等优点。NFC通信除了包含对信息的传输外，还包含了对能量的传输。具体来讲，有源NFC接口发送的射频信号不仅作为信息的载体，还作为能量的载体，用来提供无源NFC接口工作时所需的能量。在这点上，NFC具有与无线充电非常相似的原理。随着NFC无源接口被广泛用于无线支付、可穿戴式设备、传感标签等移动低功耗装置中，越来越多的应用依靠NFC无源接口作为供电或充电手段，以代替专用的有线/无线供电方式来降低成本。然而，由于NFC并非为无线能量传输设计，NFC有源接口的能量发射功率很低，无法与现有无线充电手段相比。这决定其只能应用于功耗很低的设备，极大地制约着使用NFC供电或充电的应用范围。

实用新型内容

为有效解决上述的问题，本实用新型提供一种具有高发射功率的NFC有源接口设计。

一种具有高发射功率的NFC有源通信接口,所述NFC有源通信接口包括NFC通信组件、无线能量传送组件、同时与所述NFC通信组件及无线能量传送组件连接的RF模式开关、及一与所述RF模式开关连接的NFC收发器。

进一步地，所述NFC通信组件包括NFC通信天线、通信天线匹配电路及RF天线开关；

所述RF模式开关包括公共接口、第一射频结构及第二射频接口。

进一步地，所述NFC收发器的天线接口连接RF模式开关的公共接口，所述RF模式开关的第一射频接口连接通信天线匹配电路的一端，通信天线匹配电路的另一端连接RF天线开关的一端，RF天线开关的另一端连接NFC通信天线。

进一步地，所述无线能量传送组件包括能量发送天线和能量发送天线匹配电路。

进一步地，RF模式开关的第二射频接口通过能量发送天线匹配电路连接能量发送天线。

进一步地，所述NFC收发器同时连接外部装置以发送和接收NFC数据，以及获取工作时所需电能。

本实用新型的有益效果：本实用新型可大大提高NFC有源通信接口的射频发射功率，为与其通信的NFC装置提供大量电能。这些额外的电能将允许该NFC装置提供更多的功能，更高的性能，更好的用户体验。本实用新型大大扩展了NFC无线能量传输在当前及未来数年内的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型的电气结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供一种具有高发射功率的有源NFC通信接口，所述NFC有源接口6包含NFC通信天线1、通信天线匹配电路2、RF模式开关3、NFC收发器4、RF天线开关9、能量发送天线8和能量发送天线匹配电路7；所述NFC收发器4的天线接口连接RF模式开关3的公共接口，RF模式开关3的第一射频接口通过通信天线匹配电路2、天线开关9连接NFC通信天线1，第二射频接口通过能量发送天线匹配电路7连接能量发送天线8；所述RF模式开关3可在NFC收发器的控制下将公共接口在内部连接至第一射频接口或第二射频接口；所述天线开关9可控制NFC通信天线与通信天线匹配电路2的连接；所述通信天线匹配电路2与能量发送天线匹配电路7分别调节NFC通信天线1与能量发送天线8的谐振频率与阻抗；所述NFC收发器4还与外部装置5相连接，用来与传送和接收NFC数据，以及获取维持NFC有源接口6工作的能量。

所述NFC有源接口6具有两种工作模式：通信模式与无线能量传送模式，两种模式可通过RF模式开关3与RF天线开关9进行实时转换。当RF模式开关3将公共接口连接至第一射频接口时为通信模式，将公共接口连接至第二射频接口时为无线能量传送模式。RF天线开关9在无线能量传送模式下断开，目的是断开NFC通信天线1回路，降低射频能量在改回路上的损耗。

双天线结构：

不同于传统NFC有源接口6使用同一个天线进行通信与能量发送，NFC有源接口6使用两个天线（NFC通信天线1和能量发送天线8）分别负责通信与无线能量传输。由于可以对两个天线分别进行优化，通信性能与能量发送功率可以兼顾。

工作模式与转换控制：

NFC有源接口6的工作模式由与其正在通信的NFC无源设备控制。NFC有源接口6默认工作于通信模式下。当NFC无源设备需要NFC有源接口6发射高功率时，该无源设备向NFC有源接口6发送模式转换请求。该请求包含一个时间T，指明NFC有源接口6在无线能量传输模式下的工作时间。NFC有源接口6在应答模式转换请求后转换至无线能量传输模式，并在T时间内发射射频能量。T时间后，NFC有源接口6回到通信模式。指定T的原因是为了使NFC有源接口6可以继续和NFC无源设备通信。若NFC无源设备仍需要高功率射频能量，则其重复以上过程，重新发送模式转换请求。

Claims (6)

1.一种具有高发射功率的NFC有源通信接口,其特征在于，所述NFC有源通信接口包括NFC通信组件、无线能量传送组件、同时与所述NFC通信组件及无线能量传送组件连接的RF模式开关、及一与所述RF模式开关连接的NFC收发器。

2.根据权利要求1所述的一种具有高发射功率的NFC有源通信接口,其特征在于，所述NFC通信组件包括NFC通信天线、通信天线匹配电路及RF天线开关；

所述RF模式开关包括公共接口、第一射频结构及第二射频接口。

3.根据权利要求2所述的一种具有高发射功率的NFC有源通信接口,其特征在于，所述NFC收发器的天线接口连接RF模式开关的公共接口，所述RF模式开关的第一射频接口连接通信天线匹配电路的一端，通信天线匹配电路的另一端连接RF天线开关的一端，RF天线开关的另一端连接NFC通信天线。

4.根据权利要求3所述的一种具有高发射功率的NFC有源通信接口,其特征在于，所述无线能量传送组件包括能量发送天线和能量发送天线匹配电路。

5.根据权利要求4所述的一种具有高发射功率的NFC有源通信接口,其特征在于，RF模式开关的第二射频接口通过能量发送天线匹配电路连接能量发送天线。

6.根据权利要求1所述的一种具有高发射功率的NFC有源通信接口,其特征在于，所述NFC收发器同时连接外部装置以发送和接收NFC数据，以及获取工作时所需电能。